立体显示器的制作方法

专利名称：立体显示器的制作方法
技术领域：
本发明属于显示器技术领域，特别是一种立体显示器。
背景技术：
立体显示器技术依显示方式可分为空间式及时间式，前者于同一时间将左右眼的影像同时显示，并采用不同方式来分离左右眼所能看到的影像，而后者于不同时间下送出左右眼影像，前者的缺点为降低显示的分辨率及隔离左右眼方式不佳易造成左右眼的影像彼此干扰(称为Crosstalk)，后者的缺点为由于背光一直点亮，因此当眼镜关闭时，背光所消耗的功耗是无效的；且由于液晶显示器采用垂直扫描的方式，因此液晶反应无法与眼镜同步，造成左右眼影像的干扰(Crosstalk)。传统开关式眼镜立体显示技术，为时间式立体显示技术，画面显示时背光持续点亮，液晶显示器影像数据更新采由上而下扫描的方式，当影像数据更新完成时才将单边眼镜开启，使左眼看到左眼图像、右眼看到右眼图像，但由于液晶反应需要时间，因此面板下方尚未反应至应有的影像，导致单眼同时间看到左右眼的图像。nVIDA公司所采用的时间式立体显示技术(称为flutter Glasses 3D)，首先步骤一会将每张画面处理成左眼图及右眼图，因此图框更新率会由每秒60张变为每秒120张， 目的是将一般画面转换成左右眼画面，步骤二将画面依序输出，输出时左眼图及右眼图交替输出，步骤三依据输出画面为左眼图或右眼图将立体眼镜开关，当输出是左眼图时眼镜左边打开眼镜右边关闭，当输出是右眼图时眼镜左边关闭眼镜右边打开，由于人眼视觉暂留的效果，经过视神经所感受到的画面便会呈现立体感。图1示出了 Shutter Glasses 3D显示方式的驱动时序，图中左眼图为三角形，右眼图为正方形，影像输入讯号一开始输入左眼图数据，面板接收数据后由上而下更新画面， 由于液晶显示器采用垂直扫描方式，更新画面时会残存前一个图框的影像(右眼图)，当面板影像数据更新完毕后会持续一段Blanking(帧间隔)的时间(此时不送任何数据)，此时画面更新完毕，画面完全为左眼图，眼镜左边于Blanking时开启因此人的左眼观看到左眼图，Blanking结束后影像讯号输入右眼图，此时面板输出画面存在左眼图及右眼图，因此眼镜左右两边皆关闭，待画面更新完毕进入Blanking时间后，面板输出画面完全为右眼图， 将眼镜右边打开使人的右眼看到右眼图，依此顺序重复执行人眼即可观看到立体影像。图1是理想的驱动时序，但前提是液晶显示器的反应时间为零才可满足，实际操作时液晶反应需要时间(约10 20毫秒)，由于面板由上而下更新数据，当进入Blanking 时间，面板下方液晶皆未反应完成，图2为面板由上而下液晶实际反应的波形，图中红线为理想的驱动波形，于Blanking时间面板上方液晶反应可达99%，面板中间液晶反应可达 85%，面板下方液晶反应仅达55%，因此面板下方会残存前一画面的影像(如图3所示)， 此现象称为干扰(Crosstalk)
发明内容
发明目的针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种解决传统驱动方式下所产生的干扰缺陷的立体显示器。技术方案为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种立体显示器，包括显示面板，该显示面板分为N块可独立控制辉度的区块，其中N为不小于2的整数，根据液晶面板扫描由先到后的顺序，依次为第一区块、第二区块、…、第N区块；眼镜控制器，用于控制左边眼镜和右边眼镜的开闭，当左边眼镜关闭时，右边眼镜打开，当右边眼镜关闭时，左边眼镜打开；影像控制器，用于产生影像数据使能信号，该影像数据使能信号依次输出左眼图像信号、不输出任何信号、输出右眼图像信号，依此顺序重复；背光控制器，用于控制各区块背光的开闭，其中第一区块的背光在影像数据写入液晶和液晶反应完成后点亮，所述影像数据写入的时间至背光点亮的时间称为反应时间， 此反应时间的主要目的是让液晶反应至稳态，在反应时间后进入背光维持时间，该背光维持的时间长度与影像控制器每次不输出任何信号的时间长度大致相当，在背光维持时间后又进入反应时间，依此顺序重复；第二区块、第三区块、…、第N区块的背光维持时间分别比上一区块延迟，所述延迟的时间为两相邻区块影像数据写入液晶的时间差；所述显示面板接收所述左眼图像信号、右眼图像信号、左眼背光信号和右眼背光信号并据此显示一左眼画面或一右眼画面。所述左右两边眼镜一次打开的时间与一次关闭的时间可大致相等。所述左边眼镜一次打开和一次关闭的时间和可不少于反应时间的2倍与背光维持时间之和。所述左右两边眼镜在开闭切换瞬间所有区域的背光可皆关闭第一时间。所述输出左眼图像信号的时间或输出右眼图像信号的时间与不输出任何信号的时间之和可大致为左右两边眼镜一次打开的时间或一次关闭的时间。有益效果本发明采用区域式背光，利用背光与液晶显示器扫描的同步，在不增加电路成本的情况下，改善立体显示器左右图像干扰(Crosstalk)的问题；由于本发明背光仅于眼镜(左边眼镜或右边眼镜)打开时才点亮，因此背光使用效率较传统背光恒亮的开关眼镜式立体显示器为高，节省了功耗。


图1为Siutter Glasses 3D显示方式的驱动时序示意图；图2为面板实际液晶反应波形示意图；图3为产生Crosstalk的图像；图4为本发明背光架构示意图；图5为本发明驱动波形示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本发明首先将背光分成多块可独立控制辉度的区块，背光源可为冷阴极管(CCFL) 或LED，本实施例将LED背光分为八个区块(如图4所示)，但可依实际使用状况(例如面板尺寸、灯管数目、LED颗数)而变更。图5将背光所对应各区的液晶反应波形绘出，并有各区的背光点亮时序，由图中可看出由于面板采由上往下扫描的方式，因此各区液晶反应时皆会较前一区延迟，此延迟时间(Tdelay)为影像讯号传输时间除以区块数，而各区背光于液晶反应稳定时点亮，影像数据写入至背光点亮的时间为Tresponse (反应时间)，背光点亮维持的时间为Thold (背光维持时间)，每区背光点亮时间延迟Tdelay，使液晶反应与背光同步，Tstop为所有区域背光皆关闭的时间(即权利要求中的第一时间)，以上所描述时间皆可依驱动状况做些微调整，图中可看出眼镜的开关为50%，此点是与先前技术最大不同特点，由于眼镜开关时光学切换会有反应时间，因此Tstop目的为避免左右两边眼镜于开关切换瞬间将所有背光关闭，以避免发生Crosstalk的现象，此Tstop也是与先前扫描式背光最大的差异处。目前市面上立体显示器的显示方式可分为空间式及时间式，空间式立体显示器的缺点为降低面板显示的分辨率，而时间式立体显示器的缺点则为降低辉度及影像感扰，本专利提案采用时间式立体显示驱动，为改善影像干扰及提升面板辉度，本专利提案采用区域式的背光，藉由背光与液晶反应的同步，可使人眼感受不到立体影像的干扰，此区域式背光采用脉波式驱动，若采用LED驱动，于相同的LED使用寿命前提下，可加大LED的瞬间驱动电流以增加面板辉度，传统的时间式立体驱动架构，由于背光采恒亮的方式点灯，因此当立体眼镜关闭时，背光所消耗的功耗皆是无效的，因此相同功率消耗下本专利提案所提供之面板辉度较传统方式为高，且脉波式背光驱动可改善液晶面板影像拖影的缺点，目前市面上时间式立体显示器大多采用区域式过驱动来改善影像干扰，但此方式的缺点是降低面板辉度及无法改善面板下方的影像干扰，利用本专利提案可彻底解决以上问题。
权利要求
1.一种立体显示器，其特征在于，包括显示面板，该显示面板分为N块可独立控制辉度的区块，其中N为不小于2的整数，根据液晶面板扫描由先到后的顺序，依次为第一区块、第二区块、…、第N区块；眼镜控制器，用于控制左边眼镜和右边眼镜的开闭，当左边眼镜关闭时，右边眼镜打开，当右边眼镜关闭时，左边眼镜打开；影像控制器，用于产生影像数据使能信号，该影像数据使能信号依次输出左眼图像信号、不输出任何信号、输出右眼图像信号，依此顺序重复；背光控制器，用于控制各区块背光的开闭，其中第一区块的背光在影像数据写入液晶和液晶反应完成后点亮，所述影像数据写入至背光点亮的时间称为反应时间，在反应时间后进入背光维持时间，该背光维持的时间长度与影像控制器每次不输出任何信号的时间长度大致相当，在背光维持时间后又进入反应时间，依此顺序重复；第二区块、第三区块、…、 第N区块的背光维持时间分别比上一区块延迟，所述延迟的时间为两相邻区块影像数据写入液晶的时间差；所述显示面板接收所述左眼图像信号、右眼图像信号、左眼背光信号和右眼背光信号并据此显示一左眼画面或一右眼画面。
2.根据权利要求1所述立体显示器，其特征在于所述左右两边眼镜一次打开的时间与一次关闭的时间大致相等。
3.根据权利要求1或2所述立体显示器，其特征在于所述左边眼镜一次打开和一次关闭的时间和不少于反应时间的2倍与背光维持时间之和。
4.根据权利要求3所述立体显示器，其特征在于所述左右两边眼镜在开闭切换瞬间所有区域的背光皆关闭第一时间。
5.根据权利要求2所述立体显示器，其特征在于所述输出左眼图像信号的时间或输出右眼图像信号的时间与不输出任何信号的时间之和大致为左右两边眼镜一次打开的时间或一次关闭的时间。
全文摘要
本发明公开了一种立体显示器，包括分为N个区块的显示面板，用于控制左边眼镜和右边眼镜开闭的眼镜控制器，用于产生影像数据使能信号的影像控制器，用于控制各区块背光开闭的背光控制器，所述显示面板接收左眼图像信号、右眼图像信号、左眼背光信号和右眼背光信号并据此显示一左眼画面或一右眼画面。本发明采用区域式背光，利用背光与液晶显示器扫描的同步，在不增加电路成本的情况下，改善立体显示器左右图像干扰(Crosstalk)的问题；由于本发明背光仅于眼镜(左边眼镜或右边眼镜)打开时才点亮，因此背光使用效率较传统背光恒亮的开关眼镜式立体显示器为高，节省了功耗。
文档编号G02B27/22GK102196293SQ20111017483
公开日2011年9月21日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者卢建宏, 廖木山, 蓝东鑫 申请人:南京中电熊猫液晶显示科技有限公司